、鏈輪軸和鏈條。電機固定板為“L”形的薄板件。鏈輪套在鏈輪軸上，可以鏈輪軸為中心軸旋轉(zhuǎn)或沿著鏈輪軸移動。電機、離合器和鏈輪呈水平“一”字分布。電機的輸出軸和鏈輪的端面分別與離合器的兩端連接。電機的機身固定在電機固定板的水平部位上。電機固定板的豎直部分和鏈輪軸分別固定在機身的兩個側(cè)板上，其中鏈輪軸是通過其末端穿過機身側(cè)板上的鏈輪軸安裝孔而固定的。鏈條一端套在鏈輪上與鏈輪嚙合，另一端與踝關(guān)節(jié)連接軸繞轉(zhuǎn)動。當彈跳機構(gòu)完成上一次跳躍過程后，停落在地面上，腳底板與地面貼合，彈跳機構(gòu)處于伸展狀態(tài)，大腿桿和長輔助桿之間的夾角以及小腿桿和短輔助桿之間的夾角都較小，作為儲能元件的彈簧處于收攏狀態(tài)，離合器處于脫開狀態(tài)。當彈跳機構(gòu)準備跳躍時，離合器轉(zhuǎn)為嚙合狀態(tài)，電機啟動，電機的輸出軸開始運轉(zhuǎn)，通過離合器驅(qū)動鏈輪旋轉(zhuǎn)，與鏈輪嚙合的鏈條被卷繞，拉動機身向腳底板運動。由于腿部機構(gòu)為齒輪六桿機構(gòu)，只有一個自由度，所以機身與腳底板的相對運動軌跡是固定的。機身與腳底板之間距離的減小使得“Λ”型安裝的大腿桿與長輔助桿以及“V”型安裝的小腿桿與短輔助桿分別被撐開，使得彈簧被拉伸而存儲彈性能。當彈簧被拉伸到一定長度時，電機停止運轉(zhuǎn)，彈跳機構(gòu)的儲能過程完成。彈跳機構(gòu)儲能過程完成后，離合器脫開，使鏈輪處于可自由旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。彈簧開始釋放彈性能，拉攏膝關(guān)節(jié)連接軸和輔助膝關(guān)節(jié)連接軸，使得大腿桿與長輔助桿之間的夾角以及小腿桿與短輔助桿之間的夾角迅速變小，推動機身向前上方加速運動。當彈簧的彈性能釋放完全后，機身的速度達到最大值，拉動腳底板脫離地面，實現(xiàn)跳躍運動。在騰空過程中，整個機構(gòu)的質(zhì)心以拋物線曲線運動，下落時，腳底板先著地，然后整個機構(gòu)停落在地面，彈跳機構(gòu)2的腳底板內(nèi)部設有多個橫向貫通的孔形成多孔結(jié)構(gòu)，所述孔沿水平均勻排列并且沿豎直布置多層，一方面可以有效降低機器人腳底板的重量，改善機器人的跳躍性能；另一方面，所述孔沿水平均勻排列并且沿豎直布置多層形成蜂窩孔結(jié)構(gòu)，可以起到落地時緩沖與吸收沖擊能的作用；能夠緩沖落地沖擊，與平衡架3的姿態(tài)調(diào)節(jié)功能協(xié)同作用能夠大大提高跳躍機器人的著地平穩(wěn)性，避免頭著地事故發(fā)生，腳底板底面一體的設置有多個向下凸出并且呈拼合狀分布的六邊形凸塊，六邊形凸塊底面中部內(nèi)凹，形成了凹凸不平的平面，增加了機器人與地面的摩擦系數(shù)，起到防滑的作用，可改善機器人的落地穩(wěn)定性；另外本發(fā)明中的彈跳機構(gòu)2還可以采取申請?zhí)枮?200910218806.7的專利所公開的彈跳機器人的能量存儲與釋放裝置的結(jié)構(gòu)，其具體結(jié)構(gòu)在此不再贅述。
[0015]本實施例中，所述平衡機構(gòu)還包括設于平衡架3的配重塊4以及驅(qū)動配重塊4沿平衡架3長向滑動的滑動驅(qū)動機構(gòu)，通過驅(qū)動機構(gòu)帶動配重塊4沿著平衡架3移動，從而調(diào)節(jié)平衡架3的質(zhì)心位置，達到調(diào)節(jié)平衡架3轉(zhuǎn)動慣量的作用。
[0016]本實施例中，所述配重塊4單自由度滑動連接于平衡架3 ;所述滑動驅(qū)動機構(gòu)包括與配重塊4連接形成絲杠螺母副的絲杠5和固定于平衡架3的用于驅(qū)動絲杠5轉(zhuǎn)動的第一電機6，絲杠螺母副機構(gòu)傳動比較大，需要較小的驅(qū)動力便能夠驅(qū)動配重塊4滑動，而且絲杠螺母副的自鎖性能利于實現(xiàn)配重塊4的定位。
[0017]本實施例中，所述連接驅(qū)動機構(gòu)包括連接于平衡架3與機身I之間形成以機身I為機架的空間六桿機構(gòu)以及用于驅(qū)動空間六桿機構(gòu)的驅(qū)動裝置，可使平衡架3在三維空間內(nèi)擺動，提高姿態(tài)調(diào)節(jié)的靈活性。
[0018]本實施例中，所述空間六桿機構(gòu)包括四個連桿7和一個連接座8 ;所述連接座8通過球頭鉸鏈鉸接于機身I ;四個連桿7兩兩設置并分列于連接座8和球頭鉸鏈橫向兩側(cè)，每側(cè)的兩個連桿7與機身I和連接座8依次鉸接，平衡架3固定安裝于連接座8，每側(cè)的兩個連桿7連接于機身I和連接座8之間，通過控制與機身I鉸接的兩個連桿7協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)動能帶動連接座8和平衡架3在三維空間內(nèi)擺動，相應連桿7與機身I之間通過鉸軸單自由度轉(zhuǎn)動配合，兩連桿7之間以及相應連桿7與連接座8之間通過球頭鉸鏈鉸接。
[0019]本實施例中，所述驅(qū)動裝置包括固定于機身I的用于驅(qū)動與機身I鉸接的一個連桿7轉(zhuǎn)動的第二電機9和固定于機身I的用于驅(qū)動與機身I鉸接的另一個連桿7轉(zhuǎn)動的第三電機10，兩連桿7可分別固定于相應的第二電機9或第三電機10的輸出軸上，第二電機9和第三電機10的定子外殼固定于機身1，通過第二電機9和第三電機10的正反轉(zhuǎn)控制能帶動連接座8及平衡架3在三維空間內(nèi)擺動，控制靈活方便。
[0020]本實施例中，所述平衡架3的外端沿平衡架3長向延伸方向固定有可彎曲的彈性尾11，模仿袋鼠尾巴對身體姿態(tài)的調(diào)節(jié)作用，有利于姿態(tài)的柔順調(diào)節(jié)。
[0021]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
【主權(quán)項】
1.一種用于星面探測機器人的平衡機構(gòu)，其特征在于:包括條狀的平衡架以及連接于平衡架與星面探測機器人機身之間并驅(qū)動平衡架擺動的連接驅(qū)動機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于星面探測機器人的平衡機構(gòu)，其特征在于:還包括設于平衡架的配重塊以及驅(qū)動配重塊沿平衡架長向滑動的滑動驅(qū)動機構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于星面探測機器人的平衡機構(gòu)，其特征在于:所述配重塊單自由度滑動連接于平衡架；所述滑動驅(qū)動機構(gòu)包括與配重塊連接形成絲杠螺母副的絲杠和固定于平衡架的用于驅(qū)動絲杠轉(zhuǎn)動的第一電機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于星面探測機器人的平衡機構(gòu)，其特征在于:所述連接驅(qū)動機構(gòu)包括連接于平衡架與機身之間形成以機身為機架的空間六桿機構(gòu)以及用于驅(qū)動空間六桿機構(gòu)的驅(qū)動裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于星面探測機器人的平衡機構(gòu)，其特征在于:所述空間六桿機構(gòu)包括四個連桿和一個連接座；所述連接座通過球頭鉸鏈鉸接于機身；四個連桿兩兩設置并分列于連接座和球頭鉸鏈橫向兩側(cè)，每側(cè)的兩個連桿與機身和連接座依次鉸接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于星面探測機器人的平衡機構(gòu)，其特征在于:所述驅(qū)動裝置包括固定于機身的用于驅(qū)動與機身鉸接的一個連桿轉(zhuǎn)動的第二電機和固定于機身的用于驅(qū)動與機身鉸接的另一個連桿轉(zhuǎn)動的第三電機。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6任一權(quán)利要求所述的用于星面探測機器人的平衡機構(gòu)，其特征在于:所述平衡架的外端沿平衡架長向延伸方向固定有可彎曲的彈性尾。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于星面探測機器人的平衡機構(gòu)，包括條狀的平衡架以及連接于平衡架與星面探測機器人機身之間并驅(qū)動平衡架擺動的連接驅(qū)動機構(gòu)；本發(fā)明的用于星面探測機器人的平衡機構(gòu)，如同尾巴的功能，模仿袋鼠尾巴對身體姿態(tài)的調(diào)節(jié)作用，在星面探測機器人起跳后飛行過程中能夠調(diào)節(jié)機器人身體的姿態(tài)，有效的通過腳底板著地，緩沖落地沖擊，著地平穩(wěn)，避免頭著地事故發(fā)生。
【IPC分類】B64F1-16
【公開號】CN104527992
【申請?zhí)枴緾N201410767658
【發(fā)明人】柏龍, 陳曉紅, 熊飛, 龍樟
【申請人】重慶大學
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月12日